生活中常见资源在化学教学中的应用

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　　摘 要：将生活中常见资源——脱氧剂应用到化学教学中，通过创设真实情境，使学生亲身体会到化学学科知识与生活的密切联系，增强了实验过程的趣味性，从而大大激发了学生的学习兴趣，使学生热爱化学，投身化学学习与研究，有利于培养学生绿色化学的理念。
　　关键词：脱氧剂；氧化还原反应；化学教学
　　一、研究背景
　　人们为了延长食品的保存期限，在食品包装上采用了很多方法，例如真空、充气、防潮（干燥剂）、气调（脱氧剂）等。脱氧剂的研制最初是为了防止变压器等设备的起火和爆炸，日本脱氧剂发展迅速，1943年就成功研制食品用铁系脱氧剂。我国脱氧剂开发、研究和应用起步较晚，但近年来发展迅速，目前研制出无机和有机两大类脱氧剂，其中无机系列包括铁系脱氧剂、亚硫酸盐系脱氧剂等，有机系列包括抗坏血酸类、儿茶酚类、葡萄糖氧化酶和维生素E类等[1]。目前脱氧剂的使用领域已经从糕点、坚果等富含油脂类的食品扩展到粮食、保健品、药品等。
　　铁系脱氧剂是目前使用较为广泛的一类脱氧剂，其主要成分是活性铁粉，去除包装袋内的游离氧和溶解氧效果显著，在标准状况下，1克铁粉理论上可以脱除约1500 mL空气中的氧。铁系脱氧剂的辅料有盐、活性炭等，辅料的种类和用量都会影响铁系脱氧剂的脱氧效果，比较适宜的配方是：还原铁粉（1克）、氯化钠（0.5克）、结晶碳酸钠（0.4克）、无水氯化钙（0.1克）、活性炭（0.1克）[2]。铁系脱氧剂脱氧的原理类似铁在潮湿的空气中发生的吸氧腐蚀，使用过的脱氧剂有结块现象，颜色由黑变红。
　　在生活中，打开食品包装袋，脱氧剂就完成使命变成废弃资源，造成一定程度的浪费。将脱氧剂应用到化学教学中，通过创设真实的情境，使学生亲身体会到化学学科知识与生活的密切联系，增强了实验过程的趣味性，从而大大激发了学生的学习兴趣，使学生热爱化学，投身化学学习与研究，变废为宝，有利于培养学生绿色化学的理念。
　　二、案例分析
　　1.在“氧化还原反应”中的应用
　　“氧化还原反应”内容教学可安排三课时：第一课时，明确化学反应有不同的分类方法，能够从化合价升降角度判断氧化还原反应，能够从电子得失角度理解氧化还原反应，能够关注化学反应发生的本质原因。第二课时，建立氧化剂与还原剂的概念，了解氧化剂与还原剂有强弱之分，通过实验探究物质的氧化性与还原性[3]。
　　“脱氧剂的应用与研究”可安排在第三课时，以脱氧剂为载体，通过建构氧化还原反应认知模型，进一步认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素物质的相互转化。通过创设情境—提出假设—实验设计—搜集证据—论证推理—得出结论的方式，知道通过氧化还原反应可以探索物质性质，实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步中的重要价值。
　　2.在“铁及其化合物”中的应用
　　以脱氧剂为载体，可以设计三个环节，环节一：脱氧剂的成分分析，通过对含铁元素物质的分类及铁离子、亚铁离子的检验，体会物质分类对物质转化的研究指导；环节二：脱氧剂的回收利用，通过对铁离子与亚铁离子之间的相互转化，体会运用氧化还原反应的理论指导物质性质和转化的学习；环节三：含铁物质的转化预测，通过含铁元素的物质之间的相互转化形成价类二维图，预测物质性质，为非金属元素进一步学习奠定基础[4]。
　　3.在“金属的腐蚀”中的应用
　　通过实验任务驱动和问题组交流讨论，加深对金属吸氧腐蚀的理解，让学生进一步感受化学实验在化学学习与生产生活中的重要价值。实验任务可以设计三组，任务一：探究脱氧剂的成分，通过实验验证主要成分（铁粉、氯化钠、活性炭）；任务二：模拟脱氧剂的工作情况，将脱氧剂置于器壁润湿过的注射器内，推入注射器活塞，注射器横放，将一根软管连接注射器和烧杯中的红墨水，通过水柱的变化感受脱氧的过程。分析铁系脱氧剂的工作原理，判断构成原电池的正负极材料，书写电极反应；任务三：结合所学知识，检测任务二中两极的产物，对脱氧剂的脱氧工作从现象到本质的认识，用实验证实并加深对电极产物的认识，加强对原电池反应的理解和巩固[5]。
　　三、教学感悟
　　作为一门以实验为基础的自然科学，化学科学发展至今，化学实验仍是探索物质奥秘的重要研究方法，也是学生化学学习中进行科学探究的重要途径。走进生活的学生实验是培养学生科学素养的有效方式，它可以把观察、实验操作、搜集资料、论证推理等科学方法结合起来，在实验中逐步引导学生掌握科学的研究方法，体会科学探究的乐趣。挖掘生活中常见资源的潜在价值，将化学实验生活化，使学生了解生活对化学的需求及化学在生活中的作用，是科学素养的重要体现；通过科学探究培养学生求真务实的科学精神、一丝不苟的科学态度和团结合作的科学作风，这也是学生在未来的社会中全面发展所必需的科学素质。
　　参考文献：
　　[1]林灿煌，等.脱氧包装原理及脱氧剂的研究和发展状况[J].包装与机械，2004（5）：115.
　　[2]韩鹏飞，等.影响铁系脱氧剂性能的因素和组分设计探讨[J].食品工业，2010（1）：68.
　　[3]王磊，黄燕宁.单元教学设计的实践与反思：以“氧化还原反应”教学单元为例[J].中学化学教学参考，2009（3）：9-11.
　　[4]付伟凭，等.以脱氧劑为载体探究“铁和铁的化合物”[J].中学化学教学参考，2014（10）：25.
　　[5]诸葛强，等.挖掘探究实验，丰富教材的潜在价值：一节省级实验优质课评析[J].中学化学教学参考，2015（5）：19-23.
　　编辑 鲁翠红
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